Baca Meter Elektrik Tenaga Utama Anda (ESP8266, WiFi, MQTT dan Openhab): 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Dalam Instructable ini anda dapat mengetahui bagaimana saya membaca penggunaan Kuasa Elektrik Utama rumah saya dan menerbitkannya melalui ESP8266, Wifi, MQTT dalam Automasi Rumah Openhab saya.

Saya mempunyai 'smart meter' ISKRA Type MT372, namun ia tidak mudah untuk mengeksport data. Oleh itu, saya menggunakan denyutan LED untuk membaca Kuasa semasa, denyutan LED 1000 kali untuk 1 kW / j.

Langkah 1: Skim Prinsip

Nadi dikesan oleh ESP8266. Walau bagaimanapun, anda memerlukan '0' dan '1' yang baik dan jelas. Nadi agak lemah sehingga saya memerlukan beberapa komponen elektronik yang sesuai.

Phototransistor

Fotoresistor tidak cukup pantas untuk mengesan denyut cahaya merah pendek dan lemah. Berdasarkan video Youtube ini saya memilih phototransistor. Dengan menambahkan perintang Ohm 2M saya dapat mencapai sekitar 2V.

Pembanding

Walau bagaimanapun, untuk memastikan '0' dan '1' yang jelas, saya memilih untuk menambah pembanding LM293. Dengan menghubungkan 0.6 V ke Vin dan fototransistor Vref, saya mendapat isyarat positif dalam gelap, dan isyarat negatif pada nadi. Voltan yang sesuai didapati dengan menggunakan potensiometer untuk voltan Vin dan Vref. Dengan pembanding, saya menggunakan perintang 300K.

Dengan menggunakan pull-up resistor pada output, saya dapat memperoleh perbezaan output hampir 3.3V.

Output ditunjukkan pada skrin osilip.

ESP8266

ESP8266 mengesan voltan rendah apabila terdapat nadi. Ia menghantar data output ke broker MQTT saya. Data diterima oleh: - Openhab2- Node-red di mana data dimuat ke Thingspeak

Langkah 2: Komponen

Komponen utama yang saya gunakan:

- 3DU5C Phototransistor (lihat video untuk penjelasan)

- Pembanding LM293

- ESP-01

- beberapa perintang

- prototaip PCB

- Penukar Buck. Saya menggunakan bekalan kuasa penghala 12V saya dan mengetahui bahawa LM1117 tidak begitu cekap dan menjadi sangat panas.

- Kotak ABS

Langkah 3: Pengaturcaraan

Program ini diterbitkan di Github saya:

Lihat skema untuk garis besar program dan kaedah kekuatannya dikira.

Saya memprogram ESP-01 saya melalui pengaturcara USB yang diubah suai. Saya menyisipkan tombol beralih antara RST dan GND untuk melakukan reset yang mudah dan pertukaran slaid antara GPIO0 dan GND untuk boot dalam mod flash.

Langkah 4: Berkumpul

Semua bahagian disolder ke prototaip PCB.

Lihat gambar dan skema untuk penjelasan.

LED Biru: LED biru dipasang pada isyarat keluaran pembanding LM293 lampu yang tidak bergantung pada ESP8266. Sekiranya tidak ada nadi (gelap), output voltan dari litar fototransistor rendah, oleh itu Vref <Vin (voltan mantap 0, 6V) dan output LM293 tinggi, tidak ada arus yang mengalir ke VCC dan LED biru MATI.

Sekiranya terdapat nadi (cahaya), output dari litar fototransistor lebih tinggi (kira-kira 1.5V) oleh itu Vref? Vin (voltan mantap 0.6V) dan output LM293 rendah, jadi arus mengalir dari VCC dan LED biru menyala.

LED Hijau: LED hijau dipasang pada GPIO0 dari ESP8266 dan denyutan jika ESP8266 telah mengesan nadi yang baik.

Langkah 5: Pemasangan ke Meter Elektrik

Saya menggunakan beberapa dempul lekat untuk poster memasang PCB di dalam kotak dan kotak ke meter, untuk tidak merosakkan meter. Penting untuk menggerudi lubang pada kedudukan LED yang tepat. Bengkokkan fototransistor ke arah LED.

Langkah 6: Menghidupkan

Saya menggunakan dempul yang lebih melekit untuk mengelakkan cahaya sekeliling menyinari fototransistor semasa saya membuka casing pada waktu siang. Bor lubang kecil di penutup untuk melihat LED berkelip (bukan pada foto).

Baca nilai di Openhab untuk mendapatkan grafik keren ini!